Аминокислотный состав творога и сыворотки с бифидобактериями
Автор: Родионова Н.С., Корыстин М.И., Родионов А.А., Пастухова Н.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевая биотехнология
Статья в выпуске: 1 (71), 2017 года.
Бесплатный доступ
Нарушения состояния микрофлоры кишечника, как наиболее легкоуязвимой части микробиоценоза организма, обусловлены множеством разнообразных факторов. Причины дисбаланса микроэкологии человека - антибиотики, пищевые консерванты, стрессы. Результат дисбаланса - различные заболевания желудочно-кишечного тракта, снижение иммунитета, нарушения обменных процессов в организме. Терапевтическая активность пробиотических микроорганизмов обусловлена синтезом экзо- и эндометаболитов, имеющих белковую природу. Информация об аминокислотной активности пробиотических микроорганизмов и распределение аминокислот между продуктами и полупродуктами в технологическом процессе позволяет оценить биопотенциал пищевых продуктов, получаемых с применением ферментации пробиотической микрофлорой. В работе приведены результаты исследований аминокислотного состава творога и сыворотки, полученных при ферментации исходного молока пробиотическими бифидобактериями. Установлено, что при ферментировании сгустка консорциумом Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum Y4 творог обогащается лейцином и глутамином. Установлена степень перехода аминокислот в сыворотку, которая составила для незаменимых аминокислот 2-6%, для заменимых 3-7%. Наиболее высокие значения степени перехода отмечены для треонина, изолейциа, лизина, валина, аланина, глицина, пролина, серина. Определены значения аминокислотного скора белка опытных образцов творога и сыворотки, биологическая ценность белка составила 71,89 и 74,58 соответственно. Установлена сохранность активных форм пробиотических микроорганизмов после нагрева сгустка до 53-55 °C, lg концентрации не ниже 7 (в 1 г) творога, и сыворотки. Полученные данные актуальны для формирования информационного банка данных, необходимого при разработке рецептурно-компонентных решений эубиотических продуктов.
Бифидобактерии, ферментация, термокоагуляция, синерезис, творог, сыворотка заменимые, незаменимые аминокислоты
Короткий адрес: https://sciup.org/140229725
IDR: 140229725 | DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-193-199
Текст научной статьи Аминокислотный состав творога и сыворотки с бифидобактериями
Цель работы – изучение процесса распределения аминокислот между сывороткой и сгустком при термокислотной коагуляции молока, ферментированного консорциумом бифидобактерий Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4 .
Материалы и методы
Исходное коровье молоко с титруемой кислотностью 18 °Т ферментировали при температуре 39 + 40 °C в течение 12–13 часов до достижения титруемой кислотности 85–90о Т, образования плотного геля и возрастания концентрации бифидобактерий до уровня не менее 109 КОЕ/г. Затем сгусток нагревали до температуры 50–55о С, выдерживали 40–50 мин при этой температуре и отделяли сыворотку. Массовую долю белка определяли методом Къельдаля, аминокислотный состав творога и сыворотки определяли методом ионообменной хроматографии с применением жидкостного хроматографа Shimadzu LC-20 Prominence.
Результаты и обсуждение
В результате ферментации бифидобактериями было установлено увеличение массовой доли белка в результате накопления бактериальной массы в количестве 1%. Определение количества бифидобактерий в полученном твороге и в сыворотке показало их наличие в концентрации не менее 107–108 КОЕ/г. Это свидетельствует о гибели около 90% микроорганизмов и образовании значительного количества микробных метаболитов в массе продукта. Однако, учитывая чрезвычайно высокое исходное содержание активных форм микроорганизмов, их остаточное количество осталось на уровне, превосходящем этот показатель в известных фармацевтических препаратах [5, 6].
Содержание незаменимых и заменимых аминокислот в опытных образцах творога и сыворотки представлено на рисунках 1 –4.
Рисунок 1. Содержание незаменимых аминокислот в твороге при ферментации консорциумом Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 1. The content of essential amino acids in cottage cheese during fermentation by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Рисунок 2. Содержание заменимых аминокислот в твороге при ферментации Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 2. The content of interchangeable amino acids in cottage cheese during fermentation of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Рисунок 3. Содержание заменимых аминокислот в сыворотке при ферментации Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 3. The content of interchangeable amino acids in the serum during fermentation of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Table 1.
The degree of transition of amino acids to serum during fermentation of milk by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
|
Аминокислота Amino acid |
Содержание в 100 г. продукта |
Степень перехода в% |
||
|
Исходное молоко |
Ферментированное молоко |
Сыворотка |
||
|
Незаменимые | Irreplaceable |
||||
|
Валин | Valine |
0,13 |
0,17 |
0,007 |
4,1 |
|
Изолейцин | Isoleucine |
0,11 |
0,14 |
0,007 |
5,0 |
|
Лейцин | Leucine |
0,26 |
0,34 |
0,012 |
3,5 |
|
Лизин | Lysine |
0,22 |
0,28 |
0,013 |
4,6 |
|
Метионин | Methionine |
0,07 |
0,1 |
0,003 |
3,0 |
|
Треонин | Threonine |
0,12 |
0,15 |
0,009 |
6,0 |
|
Триптофан | Tryptophan |
0,02 |
0,04 |
0,001 |
2,5 |
|
Фенилаланин | Phenylalanine |
0,13 |
0,17 |
0,005 |
2,9 |
|
Заменимые | Replaceable |
||||
|
Аланин | Alanin |
0,09 |
0,12 |
0,009 |
7,5 |
|
Аргинин | Arginine |
0,09 |
0,12 |
0,006 |
5,0 |
|
Аспарагин | Asparagine |
0,21 |
0,29 |
0,015 |
5,2 |
|
Гистидин | Histidine |
0,07 |
0,09 |
0,024 |
2,7 |
|
Глицин | Glycine |
0,06 |
0,07 |
0,005 |
7,1 |
|
Глутамин | Glutamine |
0,49 |
0,76 |
0,04 |
5,3 |
|
Пролин | Proline |
0,28 |
0,36 |
0,025 |
6,9 |
|
Серин | Serin |
0,15 |
0,2 |
0,012 |
6,2 |
|
Тирозин | Tyrosine |
0,13 |
0,17 |
0,004 |
2,4 |
Таблица 2.
Степень концентрации аминокислот в твороге при ферментации молока консорциумом Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Table 2.
The degree of amino acid concentration in the curd during the fermentation of milk by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
|
Аминокислота Amino acid |
Содержание в 100 продукта |
Степень концентрации |
||
|
Исходное молоко |
Ферментированное молоко |
Творог |
||
|
Незаменимые | Irreplaceable |
||||
|
Валин | Valine |
0,13 |
0,17 |
0,902 |
6,94 |
|
Изолейцин | Isoleucine |
0,11 |
0,14 |
0,719 |
6,54 |
|
Лейцин | Leucine |
0,26 |
0,34 |
1,746 |
6,72 |
|
Лизин | Lysine |
0,22 |
0,28 |
1,454 |
6,60 |
|
Метионин | Methionine |
0,07 |
0,10 |
0,501 |
7,16 |
|
Треонин | Threonine |
0,12 |
0,15 |
0,78 |
6,50 |
|
Триптофан | Tryptophan |
0,02 |
0,04 |
0,147 |
7,35 |
|
Фенилаланин | Phenylalanine |
0,13 |
0,17 |
0,94 |
7,23 |
|
Заменимые | Replaceable |
||||
|
Аланин | Alanin |
0,09 |
0,12 |
0,577 |
6,42 |
|
Аргинин | Arginine |
0,09 |
0,12 |
0,635 |
7,06 |
|
Аспарагин | Asparagine |
0,21 |
0,29 |
1,417 |
6,75 |
|
Гистидин | Histidine |
0,07 |
0,09 |
0,492 |
7,03 |
|
Глицин | Glycine |
0,06 |
0,07 |
0,355 |
5,92 |
|
Глутамин | Glutamine |
0,49 |
0,76 |
4,163 |
8,49 |
|
Пролин | Proline |
0,28 |
0,36 |
1,953 |
6,98 |
|
Серин | Serin |
0,15 |
0,2 |
1,091 |
7,27 |
|
Тирозин | Tyrosine |
0,13 |
0,17 |
0,954 |
7,34 |
Таблица 3.
Аминокислотный скор творога и сыворотки при ферментации молока консорциумом
Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum , Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Table 3.
Amino acid curd and whey in the fermentation of milk by a consortium of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
|
Незаменимые аминокислоты Essential amino acids |
Опыт |
Контроль |
||
|
Творог |
Сыворотка |
Творог |
Сыворотка |
|
|
Валин | Valine |
97,6 |
46,00 |
134,17 |
137,5 |
|
Изолейцин | Isoleucine |
97,25 |
57,50 |
154,13 |
125,7 |
|
Лейцин | Leucine |
134,86 |
57,14 |
127,94 |
145,4 |
|
Лизин | Lysine |
142,91 |
78,18 |
64,58 |
131,4 |
|
Метионин + цистеин | Methionine + cysteine |
97,14 |
285,71 |
144,22 |
100,0 |
|
Треонин | Threonine |
105,50 |
75,00 |
112,3 |
130,0 |
|
Фенилаланин + тирозин | Phenylalanine + tyrosine |
121,50 |
28,33 |
175,29 |
130,0 |
|
Полученные данные в сравнении с извест- В твороге, полученном с помощью консор-ными [1, 7] свидетельствуют, что при фермента- циума Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium ции исходной смеси для производства творога longum , Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium консорциумом бифидобактериями могут быть bifidum Y-4 установлено увеличение содержание получены продукты, различающиеся по амино- таких аминокислот, как лизин и лейцин, повыша-кислотному составу, биологической ценности ется содержание лимитирующей аминокислоты – и функциональному воздействию на организм. лейцина, снизилась концентрация аминокислот – |
||||
Рисунок 4. Содержание незаменимых аминокислот в сыворотке при ферментации Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Figure 4. The content of non-interchangeable amino acids in the serum during fermentation of Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y–4
Из экспериментальных результатов, представленных на рисунках 1 –4 видно, что изменение профиля аминокислот специфично для творога и сыворотки при ферментации исходного молока исследуемым консорциумом бифидобактерий, это свидетельствует о метаболической активности микроорганизмов и различной термолабильности белковых веществ бактериального происхождения.
Сравнительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что степень перехода аминокислот различна от 2 до 6%, наиболее высокие значения степени перехода
из незаменимых аминокислот (таблица 1) имеют треонин, изолейцин, лизин, валин, из заменимых – аланин, глицин, пролин, серин.
Изменение аминокислотного профиля при термической коагуляции влечет изменение не только пробиотических свойств, получаемых творога и сыворотки, чья идентификация затруднительна вследствие многообразия реализуемых исследуемыми микроорганизмами функций, но и изменение их биологической ценности, которая возросла 71,89 (таблица 3) .
Таблица 1.
Степень перехода аминокислот в сыворотку при ферментации молока консорциумом Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4
Вестник ВГУИТ/Proceedings of VSUET, Т. валина, изолейцина, метионина, треонина, фенлаланина, имевших скор более 100%, в результате снижается коэффициент избыточности до значения 0,1410 и возрастает коэффициент утилизации белка до значения 0,71.
Сыворотка, полученная в результате термокоагуляции сгустка, полученного с помощью консорциума Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis , Bifidobacterium bifidum Y-4 содержит незначительные количества аминокислот, концентрация белка составила 0,3%, что значительно ниже традиционных значений, это может быть связано с явлением безмембранного осмоса, имеющего место вследствие наличия значимых количеств полисахаридов микробного происхождения в ферментированном молоке.
Заключение
Идентифицирован аминокислотный состав и проведена оценка биологической ценности творога и сыворотки, полученных при ферментации
Список литературы Аминокислотный состав творога и сыворотки с бифидобактериями
- Наумова Н. Л., Образцов А. Б., Тарасова Г. С. Изучение пробиотических культур обогащенного творога//Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (140). С. 172-176.
- Заборицкий Н.А. Пробиотики как новый класс современных медицинских иммунобиологических препаратов//Электронный научно-образовательный вестник здоровье и образование в 21 веке. 2015. Т. 17. № 5. С. 30-39.
- Дармов И. В., Лундовских И. А., Гаврилов К. Е., Чичерин И. Ю., Погорельский И. П. Пробиотики: вектор развития//Практическая медицина. 2012. № 3 (58). С. 180-188.
- Глаголева Л. Э., Корыстин М. И., Родионов А. А., Пастухова Н. А. Исследование аминокислотной активности бифидобактерий в различных средах.//Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК -продукты здорового питания. 2016. № 6 (14).
- Дармов И. В., Чичерин И. Ю., Ердякова А. С., Лундовских И. А., Погорельский И. П. Сравнительная оценка выживаемости микроорганизмов пробиотиков в составе коммерческих препаратов в условиях in vitro//Экспер. и клин. гастроэнтерология. 2011. № 9. С. 96-101.
- Регистр лекарственных средств России РЛС Энциклопедия лекарств 2016, Москва, Регистр Лекарственных Средств России, 2015
- Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Технология продуктов из молочной сыворотки. М: ДеЛи Принт, 2003, 397 с.
- Roberfroid M.B. Рrеbiоtiсs: the concept revisited//J. Nutr. 2007. Т. 137. № 3. С. 830-837.
